CN103566695A

CN103566695A - 一种增强耦合型嵌入式电袋复合除尘器

Info

Publication number: CN103566695A
Application number: CN201310560488.9A
Authority: CN
Inventors: 宋蔷; 姚强; 涂功铭; 张穹; 黄宪政
Original assignee: Tsinghua University
Current assignee: Tsinghua University
Priority date: 2013-11-12
Filing date: 2013-11-12
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2033-11-12
Also published as: CN103566695B

Abstract

本发明公开了工业除尘领域的一种增强耦合型嵌入式电袋复合除尘器。其中，除尘器结构为静电除尘区与布袋除尘区交错布置，两区之间的界面为带风帽的多孔极板。在交错布置区之前布置一段静电区，用于强化颗粒荷电和预除尘。烟气流进除尘器后，先经过前置静电区，烟气中的灰颗粒进行充分荷电，其中大颗粒被该区极板捕集。经过前置静电区后，烟气进入静电除尘与布袋除尘交错布置区，在该区烟气首先进入静电区，并错流流经收尘极板上的开孔进入到布袋除尘区。布袋区清灰时，与其相邻的极板背面对布袋清灰产生的二次扬尘具有捕集作用，减少了二次扬尘在布袋再沉积。该除尘器具有高除尘效率、结构紧凑、低成本、清灰周期长等优点。

Description

一种增强耦合型嵌入式电袋复合除尘器

技术领域

本发明属于工业除尘领域，尤其涉及一种增强耦合型嵌入式电袋复合除尘器。

背景技术

我国能源结构以煤为主，煤的主要利用方式是燃烧。燃煤锅炉排放的烟气中含有粉尘颗粒PM_2.5。PM_2.5为可入肺颗粒物，对人体以及环境都会产生危害。2012年2月，国务院发布的新修订的《环境空气质量标准》中增加了PM_2.5监测指标。电站中的除尘器可以有效控制PM_2.5的排放。

目前，我国电厂所使用的除尘技术主要为静电除尘器、布袋除尘器以及正在发展的电袋除尘器。静电除尘器是将高压直流电加在放电极和收尘极板间，颗粒进入电场区后先荷电，然后在电场力的作用下沉积到收尘极板上。这种除尘器的优点在于分离颗粒能耗较小，气流阻力低，处理的烟气量也很大，但它对小粒径颗粒的收尘效率不高。布袋除尘器是采用由编织纤维组成的布袋来过滤颗粒，这种除尘器收尘效率很高，但它的能耗高，布袋寿命有限，更换成本也高。电袋除尘器是将以上两种除尘机理相结合的一种新型除尘技术，它先利用静电除尘除去较大颗粒，然后利用布袋除尘过滤掉细颗粒，可以实现高收尘效率，而且能耗较低。现在在用的电袋除尘器基本是前电后袋的串联式结构，很难利用静电除尘与布袋除尘的耦合效应。美国EERC曾提出一种嵌入式的紧凑型电袋复合除尘器，利用静电区和布袋区的交错布置实现静电区和布袋区的耦合，但其实际运行效果并不好。通过大量的研究发现，采用静电区和布袋区交错布置的紧凑式结构，由于收尘极板上开孔，使得该结构存在颗粒荷电不足、静电区收尘面积过小等问题，造成静电区除尘效率不高，增加了布袋区的除尘负荷，影响了整体装置的除尘性能。针对上述问题，本专利开发了一种增强型紧凑式电袋复合除尘器，通过增加预荷电区和采用风帽结构极板，有效解决了颗粒荷电和收尘面积的问题，实现了对细颗粒物的低成本高效脱除。

发明内容

针对电袋复合除尘器采用紧凑式布置时存在的颗粒荷电不足、静电区收尘面积过小的问题，本发明提出了一种增强耦合型嵌入式电袋复合除尘器。

一种增强耦合型嵌入式电袋复合除尘器，其特征在于，所述除尘器包括进气口、前级静电区、后级静电区、布袋区、净气室、布风板、导流板、收尘极板、放电极、风帽孔板、挡板、布袋、风帽、开孔孔板、灰斗和烟道；

其中，所述进气口连接前级静电区，进气口内装有布风板和导流板；所述前级静电区连接后级静电区；后级静电区与布袋区交错布置；布袋区的出口连接净气室；

所述除尘器的上部是烟道；净气室的出口与烟道连接；灰斗置于除尘器底部；前级静电区由收尘极板和放电极组成，接负高压的电极置于两接地收尘极板中间；所述挡板连接收尘极板和风帽孔板；

所述后级静电区由风帽孔板和放电极组成，接负高压的放电极置于两接地风帽孔板之间；所述风帽孔板以开孔孔板为基础，在每个孔上方加装用金属支撑杆支起的与开孔大小、形状相同的风帽，风帽孔板置于放电极与布袋之间，风帽安装于布袋一侧；布袋置于两块平行放置的接地风帽孔板之间，形成布袋区。

所述除尘器还包括支架；所述除尘器由支架支撑安装于地面上。

所述风帽为金属帽。

所述除尘器还包括脉冲清灰装置、振打清灰装置和提升阀；脉冲清灰装置、振打清灰装置和提升阀安装于整个除尘器的顶部。

本发明的优点是：

（1）通过采用风帽结构的多孔极板增加了收尘面积，改善了除尘器内的电场和流场分布，使得静电除尘的总体除尘效率增加，并改善了灰在极板正反面的堆积比例，增强了极板背面对布袋清灰二次扬尘的捕集能力，有利于延长清灰周期。

（2）采用前置静电区，在该区，烟气中的颗粒充分荷电，其中大颗粒被该区极板捕集，实现预荷电和预除尘的功能，可以弥补交错区前段颗粒荷电不足的缺陷。

（3）布袋清灰和静电区清灰交错进行，两者对清灰时产生的二次扬尘具有协同抑制的作用。

（4）除尘效率高，成本低，体积紧凑，适用于现有除尘器的改造。

附图说明

图1为风帽孔板的三视图；其中，（a）为风帽孔板主视图、（b）为风帽孔板左视图、（c）为风帽孔板俯视图；

图2为风帽孔板的轴测图；

图3为增强型紧凑式电袋复合除尘器结构简图；

图4为A-A剖视示意图；

其中，1-风帽；2-开孔孔板；3-支架；4-进气口；5-布风板和导流板；6-前级静电区；7-收尘极板；8-挡板；9-后级静电区；10-放电极；11-风帽孔板；12-布袋；13-布袋区；14-振打清灰装置；15-提升阀；16-烟道；17-净气室；18-脉冲清灰装置；19-支架；20-灰斗。

具体实施方式

下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

参见图1～4。进气口4连接前级静电区6，进气口4内装有布风板和导流板5，前级静电区6连接后级静电区9，后级静电区9与布袋区13交错布置，布袋区13的出口连接净气室17。整个除尘器的上部是烟道16，净气室17的出口与烟道16连接，灰斗20置于除尘器底部。前级静电区6由收尘极板7和放电极10组成，接负高压的放电极10置于两接地收尘极板7中间。挡板8连接收尘极板7和风帽孔板11，用于将气流从前级静电区6引入后级静电区9。后级静电区9由风帽孔板11和放电极10组成，接负高压的放电极10置于两接地风帽孔板11之间。风帽孔板11以开孔孔板2为基础，在每个孔上方加装用金属支撑杆3支起的与开孔大小、形状相同的金属帽1，风帽孔板11置于放电极10与布袋12之间，风帽靠近布袋12一侧。一排布袋12置于两块平行放置的接地风帽孔板11之间，形成布袋区13。整个装置由支架19支撑安装于地面上。

本发明实施例的基本工作原理是：烟气流进进气口4后，由布风板和导流板5使气流变均匀，再进入前级静电区6。前级静电区6中放电极10电晕放电使烟气中的颗粒进行充分荷电。带电颗粒在放电极10与收尘极板7之间形成的电场中受电场力的作用向收尘极板7运动，大颗粒被该区收尘极板7捕集。烟气流出前级静电区6后进入后级静电区9。在后级静电区9，绝大部分颗粒在电场和流场的共同作用下沉积在风帽孔板11上，此时开孔孔板2和风帽1的正反面都可以收尘，收尘面积大大增加。穿过开孔进入布袋区13的气流中仅有少量无法被静电区捕集的细颗粒。这部分颗粒被布袋12捕集，净化后的烟气进入净气室17，最后由烟道16排出。

静电区清灰和布袋区清灰不同步。当收尘极板7和风帽孔板11上沉积颗粒量达到预先设定值时启动振打清灰装置14振打收尘极板使得颗粒落入灰斗20。这时，有一小部分颗粒会重新汇入气流，而这部分颗粒会被布袋12捕集。当布袋12上沉积颗粒量达到预先设定值时，提升阀15关闭此室的进风口，脉冲清灰装置18启动对布袋12进行喷吹。滤袋清灰结束后，提升阀15重新提起。这时，大部分颗粒会掉入灰斗20，小部分颗粒会重新进入气流，这部分颗粒会穿过孔板开孔进入后级静电区9而被风帽孔板11捕集。综上，该除尘器在清灰过程中的二次扬尘很少，进一步提高了除尘性能。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种增强耦合型嵌入式电袋复合除尘器，其特征在于，所述除尘器包括进气口、前级静电区、后级静电区、布袋区、净气室、布风板、导流板、收尘极板、放电极、风帽孔板、挡板、布袋、风帽、开孔孔板、灰斗和烟道；

2.根据权利要求1所述的除尘器，其特征在于，所述除尘器还包括支架；所述除尘器由支架支撑安装于地面上。

3.根据权利要求1所述的除尘器，其特征在于，所述风帽为金属帽。

4.根据权利要求1所述的除尘器，其特征在于，所述除尘器还包括脉冲清灰装置、振打清灰装置和提升阀；脉冲清灰装置、振打清灰装置和提升阀安装于整个除尘器的顶部。